JP2009517713A - Color projector having compact optical integrator and method for projecting image using the color projector - Google Patents
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Abstract
カラープロジェクタ200、300、400において、光源220は、第1、第2及び第3の着色光ビームを生成する。オプティカルインテグレータ230、330、430は、前記第1の着色光ビーム、前記第2の着色光ビーム及び前記第3の着色光ビームをインテグレートする。インテグレートされた前記第1の着色光ビーム、前記第2の着色光ビーム及び前記第3の着色光ビームは、各々、第1の光変調器252、第2の光変調器254及び第3の光変調器256によって変調され、第1、第2及び第3の着色画像をもたらす。光合成器260は、前記第1、第2及び第3の着色画像を組み合わせて、合成カラー画像を形成し、投影レンズ180は、前記合成カラー画像を投影する。前記オプティカルインテグレータ230、330、430は、前記第1、第2及び第3の着色光ビームのうちの少なくとも1つの光路内に、対応する前記着色光ビームの有効インテグレーション長を増大させるための偏光ビームスプリッタ240、441を含む。 In the color projectors 200, 300, and 400, the light source 220 generates first, second, and third colored light beams. The optical integrators 230, 330, and 430 integrate the first colored light beam, the second colored light beam, and the third colored light beam. The integrated first colored light beam, the second colored light beam, and the third colored light beam are integrated into the first light modulator 252, the second light modulator 254, and the third light, respectively. Modulated by modulator 256 to provide first, second and third colored images. The light combiner 260 combines the first, second, and third colored images to form a combined color image, and the projection lens 180 projects the combined color image. The optical integrators 230, 330, and 430 are polarized beams for increasing an effective integration length of the corresponding colored light beam in at least one optical path of the first, second, and third colored light beams. Splitters 240 and 441 are included.
Description
本発明は、カラープロジェクタと、カラー画像を投影する方法とに関し、より詳細には、映像化及び投影される光の一様性を高めるために、コンパクトなオプティカルインテグレータを用いる、カラープロジェクタと、カラー画像を投影する方法とに関する。 The present invention relates to a color projector and a method for projecting a color image, and more particularly, to a color projector using a compact optical integrator to enhance the uniformity of imaging and projected light, and color The present invention relates to a method for projecting an image.
カラープロジェクタは、一般的に、3つの主要な構成要素、即ち、光源及び照明光学系を含む照明システムと、1つ以上の光変調器を含む画像生成システムと、投影光学系を含む投影システムとに分けられ得る。一方で、カラー画像を表示するカラープロジェクタの需要は、どんどん増えつつある。この需要を喚起しているのは、カラープロジェクタのコスト、大きさ及び重量の低減、並びに性能の向上である。 Color projectors generally have three main components: an illumination system that includes a light source and illumination optics, an image generation system that includes one or more light modulators, and a projection system that includes projection optics. Can be divided into On the other hand, the demand for color projectors that display color images is increasing. This demand has been driven by cost, size and weight reduction, and performance improvement of color projectors.
カラープロジェクタの大きさ、重量及び性能において前記喚起をしている要素のうちの1つは、照明システム、とりわけ、光源である。一般的に、カラープロジェクタは、光源として超高圧(UHP)水銀ランプを用いている。しかしながら、作成され得るUHP光源を含む、小型で、軽量で、且つ低電力の照明システムを作成するには実際的制限がある。 One of the stimulating elements in the size, weight and performance of color projectors is the lighting system, in particular the light source. Generally, a color projector uses an ultra high pressure (UHP) mercury lamp as a light source. However, there are practical limitations to creating a small, lightweight, and low power lighting system that includes a UHP light source that can be created.
従って、カラープロジェクタ全体の大きさ及び重量を削減することが出来る別の照明システムを用いることが出来るカラープロジェクタを供給することは望ましいであろう。コンパクトで、高性能の照明システムをカラープロジェクタに設けることも望ましいであろう。更に、このようなプロジェクタを用いて画像を投影する方法を供給することは望ましいであろう。本発明は、上記の問題の1つ以上に対処することを目的とする。 Accordingly, it would be desirable to provide a color projector that can use another illumination system that can reduce the overall size and weight of the color projector. It would also be desirable to provide a color projector with a compact and high performance lighting system. Furthermore, it would be desirable to provide a method for projecting an image using such a projector. The present invention is directed to addressing one or more of the problems set forth above.
本発明の或る態様においては、カラープロジェクタは、第1、第2及び第3の着色光ビームを生成するよう適合されている光源と、前記第1の着色光ビームをインテグレート(integrate)し、前記第2の着色光ビームをインテグレートし、前記第3の着色光ビームをインテグレートするよう適合されているオプティカルインテグレータと、各々が、インテグレートされた前記第1、第2及び第3の着色光ビームのうちの対応するものを受け取るよう適合されており、且つ前記インテグレートされた第1、第2及び第3の着色光ビームのうちの対応するものから、対応する第1、第2及び第3の着色画像を生成するよう適合されている第1、第2及び第3の光変調器と、前記第1、第2及び第3の着色画像を組み合わせて、合成カラー画像を形成するよう適合されている光合成器と、前記合成カラー画像を投影するよう適合されている投影レンズとを有し、前記オプティカルインテグレータは、前記第1、第2及び第3の着色光ビームのうちの少なくとも1つの光路内に偏光ビームスプリッタを含む。 In one aspect of the invention, a color projector integrates a light source adapted to generate first, second and third colored light beams, and the first colored light beam; An optical integrator adapted to integrate the second colored light beam and to integrate the third colored light beam; and each of the integrated first, second and third colored light beams. A corresponding first, second and third coloring from a corresponding one of the integrated first, second and third colored light beams adapted to receive a corresponding one of the The first, second and third light modulators adapted to generate an image and the first, second and third colored images are combined to form a composite color image A light combiner adapted to project the combined color image, and the optical integrator comprises at least one of the first, second and third colored light beams A polarizing beam splitter is included in one optical path.
本発明の別の態様においては、画像を投影する方法は、第1、第2及び第3の着色光ビームを供給するステップと、前記第1の着色光ビームをインテグレートし、前記第2の着色光ビームをインテグレートし、前記第3の着色光ビームをインテグレートするステップと、インテグレートされた前記第1の光ビーム、インテグレートされた前記第2の光ビーム及びインテグレートされた前記第3の光ビームを変調して、対応する第1、第2及び第3の着色画像を生成するステップと、前記第1、第2及び第3の着色画像を組み合わせて、合成カラー画像を形成するステップとを有し、前記第1の着色光ビームをインテグレートし、前記第2の着色光ビームをインテグレートし、前記第3の着色光ビームをインテグレートするステップは、前記第1、第2及び第3の着色光ビームのうちの少なくとも1つを偏光ビームスプリッタに供給するステップを含む。 In another aspect of the invention, a method for projecting an image includes providing first, second, and third colored light beams, integrating the first colored light beams, and second coloring. Integrating a light beam and integrating the third colored light beam; modulating the integrated first light beam, the integrated second light beam, and the integrated third light beam; And generating the corresponding first, second and third colored images, and combining the first, second and third colored images to form a composite color image, Integrating the first colored light beam, integrating the second colored light beam, and integrating the third colored light beam; Comprises providing to the polarization beam splitter at least one of the second and third colored light beams.
更なる態様及び他の態様は、以下の説明から明らかになるであろう。 Further and other aspects will become apparent from the description below.
図1は、照明システム110、画像生成器150及び投影システム180を含むカラープロジェクタ100の関連部分を図示している。
FIG. 1 illustrates relevant parts of a
照明システム110は、光源120と、オプティカルインテグレータ130とを含む。
The
光源120は、第1、第2及び第3の発光ダイオード(LED)122、124及び126と、コリメータ128と、偏光子129とを含む。図1の実施例は、一対の第1のLED122、一対の第2のLED124及び一対の第3のLED126を含むが、他の例においては、光源120は、単一の第1のLED122、単一の第2のLED124及び単一の第3のLED126しか含まなくてもよい。第1、第2及び第3のLED122、124及び126は、3つの異なる色(各々、第1、第2及び第3の色)を持つ着色光を放射する。有益には、第1、第2及び第3のLED122、124及び126は、各々、赤色光、青色光及び緑色光を放射する。コリメータ128は、第1、第2及び第3のLED122、124及び126から光を集め、前記光をコリメートして、第1、第2及び第3の着色光ビームにする。偏光子129は、画像生成器150の適切な動作のために、前記光を直線偏光させて、所望の偏光にする。
The
一方、オプティカルインテグレータ130は、第1、第2及び第3のインテグレーティング・ライト・ロッド(integrating light rod)132、134及び136を含む。有益には、各インテグレーティング・ライト・ロッド132、134、136は、長方形断面を持つ光学的品質のガラスである。有益には、断面は、16:9又は4:3のアスペクト比を持ち得る。しかしながら、インテグレーティング・ライト・ロッド132、134、136は、ガラスの代わりに、プラスチック、又は任意の他の適切な光学的に透明な材料で作成され得る。
On the other hand, the
画像生成器150は、第1、第2及び第3の光変調器152、154及び156と、光合成器160とを含む。有益には、第1、第2及び第3の光変調器152、154及び156は、各々、液晶表示(LCD)装置、とりわけ、透過型LCD光変調パネルである。第1、第2及び第3の光変調器152、154及び156は、各々、カラープロジェクタ100内の電子部品(図示せず)から対応する画像信号を受け取る。有益には、光合成器160は、Xキューブ(X-cube)としても知られている再結合キューブ(recombination cube)を有する。
The
投影システム180は、少なくとも1つの投影レンズを含む。
動作中、第1、第2及び第3のLED122、124及び126は、各々、第1、第2及び第3の着色光ビームを生成するために、コリメータ128と一緒に動作する。
有益には、第1、第2及び第3の着色光ビームは、赤色、緑色及び青色の着色光ビームである。第1、第2及び第3の着色光ビームは、ライトインテグレータ130に供給され、詳細には、各々、第1、第2及び第3のインテグレーティング・ライト・ロッド132、134及び136に供給される。第1、第2及び第3のインテグレーティング・ライト・ロッド132、134及び136は、各々、第1、第2及び第3の着色光ビームをインテグレートして、即ち、混ぜ合わせて、各々、インテグレートされた第1の着色光ビーム、インテグレートされた第2の着色光ビーム及びインテグレートされた第3の着色光ビームを生成する。第1、第2及び第3の光変調器152、154及び156は、各々、インテグレートされた第1の着色光ビーム、インテグレートされた第2の着色光ビーム及びインテグレートされた第3の着色光ビームのうちの対応するものを受け取る。第1、第2及び第3の光変調器152、154及び156は、カラープロジェクタ100内の電子部品(図示せず)からの対応する画像信号も受け取り、前記対応する画像信号に応じて、各々、インテグレートされた第1の着色光ビーム、インテグレートされた第2の着色光ビーム及びインテグレートされた第3の着色光ビームを変調して、それらから、対応する第1、第2及び第3の着色画像を生成する。
In operation, the first, second, and
Beneficially, the first, second and third colored light beams are red, green and blue colored light beams. The first, second and third colored light beams are supplied to the
光合成器160は、第1、第2及び第3の着色画像を組み合わせ、投影システム180に合成カラー画像を出力し、投影システム180は、カラー画像を投影する。
The light combiner 160 combines the first, second, and third colored images and outputs a combined color image to the
カラープロジェクタ100においては、各着色光ビームの光「路」が、インテグレーティング・ライト・ロッドを含み、前記インテグレーティング・ライト・ロッドは、着色光を「混ぜ合わせて」、より一様な強度分布を生成し、それによって、光変調器(LCDパネル)の一様な照明を供給する。非常に重要なことには、このインテグレーティング・ライト・ロッドの長さが、性能を決定する、即ち、インテグレーティング・ライト・ロッドが長ければ長いほど(即ち、光路長が長ければ長いほど)、インテグレートされた着色光ビームの一様性は良くなる。しかしながら、長いインテグレーティング・ライト・ロッドは、小さく、コンパクトで、軽量なカラープロジェクタにあまりうまく収まらない。この影響は、緑色チャンネル(green channel)において特に目立つ。標準的な光合成器(再結合キューブ)の構成のため、緑色チャンネルは、常に、中央にある(即ち、第3の着色光ビーム)。その結果、緑色の着色光ビームのためのインテグレーティング・ライト・ロッドは、赤色及び青色の着色光ビームのためのインテグレーティング・ライト・ロッドより短い。不都合なことには、白色画像においては、最も多くのルーメンが緑色光にあることもよく知られている。それ故、非一様性は、緑色チャンネルにおいてより目立ちやすい。概して、通常のテレビ画像、又はDVD映画、又はまさに任意の「通常の」ビデオコンテンツにおいて、最も多くのルーメンが緑色チャンネルにあるであろうということが一般に当てはまるであろう。
In the
図2は、これらの問題に少なくとも部分的に対処するカラープロジェクタ200の関連部分を図示している。カラープロジェクタ200は、照明システム210と、画像生成器250と、投影システム280とを含む。
FIG. 2 illustrates relevant portions of a
照明システム210は、光源220と、オプティカルインテグレータ230とを含む。光源220は、第1、第2及び第3の発光ダイオード(LED)222、224及び226と、コリメータ228と、偏光子229とを含む。図2の実施例は、一対の第1のLED222、一対の第2のLED224及び一対の第3のLED226を含むが、他の例においては、光源220は、単一の第1のLED222、単一の第2のLED224及び単一の第3のLED226しか含まなくてもよく、又は各々、3つ以上のLED222、224、226を含んでもよい。第1、第2及び第3のLED222、224及び226は、3つの異なる色(各々、第1、第2及び第3の色)を持つ着色光ビームを放射する。有益には、第1、第2及び第3のLED222、224及び226は、各々、赤色光、青色光及び緑色光を放射する。コリメータ228は、第1、第2及び第3のLED222、224及び226から光を集め、前記光をコリメートして、第1、第2及び第3の着色光ビームにする。偏光子229は、下記のような、偏光ビームスプリッタ240及び画像生成器250の適切な動作のために、前記光を直線偏光させて、所望の偏光にする。
The
オプティカルインテグレータ230は、第1、第2及び第3のインテグレーティング・ライト・ロッド232、234及び236を含む。有益には、各インテグレーティング・ライト・ロッド232、234、236は、正方形断面を持つ光学的品質のガラスである。しかしながら、インテグレーティング・ライト・ロッド232、234、236は、ガラスの代わりに、プラスチック、又は任意の他の適切な光学的に透明な材料で作成され得る。
The
しかしながら、カラープロジェクタ100とは異なり、カラープロジェクタ200においては、オプティカルインテグレータ230は、第3の着色光ビーム(有益には、緑色の着色光ビーム)の光路中に偏光ビームスプリッタ240も含む。また、第3のインテグレーティング・ライト・ロッド236の長さは、第1及び第2のインテグレーティング・ライト・ロッド232及び234の長さより短い。偏光ビームスプリッタの一般的な動作は、当業者にはよく知られており、それ故、本願明細書では説明しない。オプティカルインテグレータ230は、第1及び第2の4分の1波長板242、244と、第1及び第2の鏡246、248とを更に含む。オプティカルインテグレータ230内の偏光ビームスプリッタ240、第1及び第2の4分の1波長板242、244並びに第1及び第2の鏡246、248と、カラープロジェクタ200の機能は、下で、詳細に説明する。
However, unlike the
画像生成器250は、第1、第2及び第3の光変調器252、254及び256と、光合成器260とを含む。有益には、第1、第2及び第3の光変調器252、254及び256は、各々、液晶表示(LCD)装置、とりわけ、透過型LCD光変調パネルである。第1、第2及び第3の光変調器252、254及び256は、各々、カラープロジェクタ200内の電子部品(図示せず)から対応する画像信号を受け取る。有益には、光合成器260は、Xキューブとしても知られている再結合キューブを有する。
The
投影システム280は、少なくとも1つの投影レンズを含む。
概して、カラープロジェクタ200の動作は、オプティカルインテグレータ230の動作以外は、カラープロジェクタ100の動作と同じである。従って、冗長になるのを防ぐために、ここでは、カラープロジェクタ200と、カラープロジェクタ100との間の動作の相違点、即ち、オプティカルインテグレータ230の動作しか説明しない。
In general, the operation of the
第3のLED(有益には緑色LED)226からの第3の着色光ビームは、オプティカルインテグレータ230の偏光ビームスプリッタ240へ供給される。コリメータ228と、偏光ビームスプリッタ240との間の偏光子229のため、正しい偏光方向を持つ光しか、偏光ビームスプリッタ240に到達しないであろう。偏光ビームスプリッタ240は、第3の着色光ビームが、側壁のうちの1つ、好ましくは、オプティカルインテグレータ230の長軸上の1つの側壁の方へ反射されるように配置される。ここに、第1の4分の1波長板242及び第1の鏡246が配置される。第1の4分の1波長板242の異常軸(extraordinary axis)は、入って来る光の偏光方向に対して45度回転させられることに注意されたい。第1の4分の1波長板242は、2回横切られ、鏡246との組み合わせにおいて、第3の着色光ビームの偏光は、水平なものから垂直なものへ(又はその逆に)変えられる。一方、偏光ビームスプリッタ240は、この偏光方向の光に対して透明である。偏光ビームスプリッタ240の他方の側壁には、同一の構成が配置される、即ち、第2の4分の1波長板244及び第2の鏡248が配置される。第3の着色光ビームは、第2の4分の1波長板244を通過し、第2の鏡248によって反射され、再び、第2の4分の1波長板244を通過して戻るので、偏光方向は、再び逆転させられる。光ビームは、再び、偏光ビームスプリッタ240に当たる。しかしながら、第2の4分の1波長板244及び第2の鏡248によって偏光が逆転させられているため、偏光ビームスプリッタ240は、第3の着色光ビームを第3の光変調器256の方へ反射し、第3の着色光ビームは、先ず、第3のインテグレーティング・ライト・ロッド236によって更にインテグレートされる。
A third colored light beam from a third LED (beneficially a green LED) 226 is provided to the
従って、偏光ビームスプリッタ240を設けることによって、第3の着色光ビーム(例えば、緑色の光ビーム)のインテグレーション長は、事実上、おおよそ3倍にされる。これは、鏡における吸収による強度の数パーセントの損失を犠牲にするが、カラープロジェクタ100と比べてカラープロジェクタ200の大きさを増大させることなしに、(最も重要な光である)緑色光の一様性をかなり高める。
Accordingly, by providing the
オプティカルインテグレータ内の第3の着色光ビームの光路中(例えば。緑色チャンネル中)に偏光ビームスプリッタを配置することに加えて(又は前記配置をする代わりに)、オプティカルインテグレータ内の、第1の(例えば、赤色の)着色光ビーム及び/又は第2の(例えば、青色の)着色光ビームの光路中に偏光ビームスプリッタが加えられることも出来ることは理解されたい。単一の色の光路のために2つ以上のビームスプリッタが用いられることも出来る。コスト対性能向上のトレードオフが、これが望ましいかどうかを決定するであろう。 In addition to (or instead of) placing a polarizing beam splitter in the optical path of the third colored light beam in the optical integrator (eg, in the green channel), the first ( It should be understood that a polarizing beam splitter can be added, for example, in the optical path of a colored light beam and / or a second (eg, blue) colored light beam. Two or more beam splitters can be used for a single color light path. The cost / performance tradeoff will determine whether this is desirable.
上で説明したように、大きさの増大なしにカラープロジェクタの性能の向上を達成するために、オプティカルインテグレータ内に偏光ビームスプリッタが組み込まれ得る。しかしながら、他の例においては、以下に、図3に関して示されているように、カラープロジェクタの大きさ(長さ)が削減され得る。 As explained above, a polarizing beam splitter can be incorporated in the optical integrator to achieve improved performance of the color projector without increasing the size. However, in other examples, the size (length) of the color projector may be reduced, as shown below with respect to FIG.
図3は、偏光ビームスプリッタ240を含むオプティカルインテグレータ300を持つカラープロジェクタの別の実施例300の関連部分を図示している。カラープロジェクタ300は、オプティカルインテグレータ330が、第3の着色光ビームの光路中に第3のインテグレーティング・ライト・ロッドを含まず、第1及び第2のインテグレーティング・ライト・ロッド332及び334の長さが縮められていることを除けば、カラープロジェクタ200に類似しており、基本的に同じ動作をする。この実施例によれば、カラープロジェクタ300の大きさ(長さ)は、カラープロジェクタ100と比べて削減され得るが、第3の着色光ビーム(例えば、緑色の着色光ビーム)の有効インテグレーションパスは、依然として、カラープロジェクタ100と比べて多少長くされ得る。
FIG. 3 illustrates relevant portions of another
図4は、カラープロジェクタの別の実施例400の関連部分を図示している。概して、カラープロジェクタ400の構成及び動作は、オプティカルインテグレータ430の構成及び動作、並びにオプティカルインテグレータ430の動作に合わせるための、図4に示されている第1、第2及び第3のLED222、224及び226の位置的再配列(positional rearrangement)の変更を除けば、カラープロジェクタ200の構成及び動作と同じである。従って、冗長になるのを防止するために、ここでは、カラープロジェクタ200と、カラープロジェクタ400との間の構成及び動作の違い、即ち、オプティカルインテグレータ430の構成及び動作しか説明しない。
FIG. 4 illustrates relevant portions of another
オプティカルインテグレータ430は、第1及び第2のインテグレーティング・ライト・ロッド432及び434と、第1、第2及び第3の偏光ビームスプリッタ441、443及び445と、第1及び第2の4分の1波長板442、444と、第1及び第2の鏡446、448と、第1及び第2の光学的に透明な(例えばガラス)部材435及び437とを含む。有益には、各インテグレーティング・ライト・ロッド432、434は、長方形断面を持つ光学的品質のガラスである。
The
オプティカルインテグレータ430は以下のように動作する。第1の着色光ビーム(例えば、赤色の着色光ビーム)は、順々に、第3の偏光ビームスプリッタ445によって反射され、第1の4分の1波長板442を通過し、第1の鏡446によって反射され、第1の4分の1波長板442を通過して戻り、第3の偏光ビームスプリッタ445を通過し、第2の偏光ビームスプリッタ443を通過し、第1の偏光ビームスプリッタ441を通過し、第2の4分の1波長板444を通過し、第2の鏡448によって反射され、第2の4分の1波長板444を通過して戻り、第1の偏光ビームスプリッタ441によって第1の光変調器252の方へ反射される。一方、第2の着色光ビーム(例えば、青色の着色光ビーム)は、順々に、第2の偏光ビームスプリッタ443によって反射され、第3の偏光ビームスプリッタ445によって第2の光変調器254の方へ反射される。また、第3の着色光ビーム(例えば、緑色の着色光ビーム)は、第1の偏光ビームスプリッタ441によって反射され、次いで、第2の偏光ビームスプリッタ443によって第3の光変調器256の方へ反射される。第1の偏光ビームスプリッタ441と、第2の偏光ビームスプリッタ443との間の光路中に配置される第1の光学的に透明な部材435、及び第2の偏光ビームスプリッタ443と、第3の偏光ビームスプリッタ445との間の光路中に配置される第2の光学的に透明な部材437は、第1、第2及び第3の着色光ビーム中の光を、それらが様々な偏光ビームスプリッタ間を通るように保つのに役立つ。
The
カラープロジェクタ400においては、第1、第2及び第3の着色光ビームのインテグレーションパスの長さは、同一ではない。しかしながら、インテグレーションパスの長さの各々が光ビームを一様にするのに十分である限り、これは重要ではない。即ち、オプティカルインテグレータ内の光ビームの光分布は、一旦、一様になると、それは、それがオプティカルインテグレータの任意の残りの長さを進むような進路のままであろう。
In the
有利には、カラープロジェクタ400のオプティカルインテグレータ430における3つの偏光ビームスプリッタ441、443及び445の使用並びに垂直なパスは、3つの着色光ビームに、カラープロジェクタ100の場合よりずっと長いパスを供給し、従って、インテグレートされた着色光ビームの光強度分布の一様性を著しく高める。これは、カラープロジェクタ400によって投影される画像の品質を高める。
Advantageously, the use of the three
色及び偏光ビームスプリッタの幾つかの異なる配列があり得ること、並びに図4に示されている実施例及び上記の実施例は、本質的に、例示的なものであることを理解されたい。 It should be understood that there can be several different arrangements of color and polarization beam splitters, and that the embodiment shown in FIG. 4 and the above embodiments are exemplary in nature.
本願明細書には好ましい実施例が開示されているが、本発明の概念及び範囲内にとどまる多くの変形例があり得る。このような変形例は、当業者には、本願の明細書、図面及び特許請求の範囲の閲覧後には明らかになるであろう。それ故、本発明は、添付した請求項の精神及び範囲内ということ以外の限定をされない。 While preferred embodiments are disclosed herein, there can be many variations that remain within the concept and scope of the invention. Such variations will become apparent to those skilled in the art after a review of the specification, drawings, and claims of this application. Accordingly, the invention is not limited except as by the spirit and scope of the appended claims.
Claims (20)
第1、第2及び第3の着色光ビームを生成するよう適合されている光源と、
前記第1の着色光ビームをインテグレートし、前記第2の着色光ビームをインテグレートし、前記第3の着色光ビームをインテグレートするよう適合されているオプティカルインテグレータと、
各々が、インテグレートされた前記第1、第2及び第3の着色光ビームのうちの対応するものを受け取るよう適合されており、且つ前記インテグレートされた第1、第2及び第3の着色光ビームのうちの対応するものから、対応する第1、第2及び第3の着色画像を生成するよう適合されている第1、第2及び第3の光変調器と、
前記第1、第2及び第3の着色画像を組み合わせて、合成カラー画像を形成するよう適合されている光合成器と、
前記合成カラー画像を投影するよう適合されている投影レンズとを有するカラープロジェクタであって、
前記オプティカルインテグレータが、前記第1、第2及び第3の着色光ビームのうちの少なくとも1つの光路内に偏光ビームスプリッタを含むカラープロジェクタ。 A color projector,
A light source adapted to generate first, second and third colored light beams;
An optical integrator adapted to integrate the first colored light beam, integrate the second colored light beam, and integrate the third colored light beam;
Each of which is adapted to receive a corresponding one of the integrated first, second and third colored light beams and which is integrated with the first, second and third colored light beams First, second and third light modulators adapted to produce corresponding first, second and third colored images from corresponding ones of
A light combiner adapted to combine the first, second and third colored images to form a composite color image;
A color projector having a projection lens adapted to project the composite color image,
A color projector, wherein the optical integrator includes a polarization beam splitter in an optical path of at least one of the first, second, and third colored light beams.
前記第1の着色光ビームをインテグレートするよう適合されている第1のインテグレーティング・ライト・ロッドと、
前記第2の着色光ビームをインテグレートするよう適合されている第2のインテグレーティング・ライト・ロッドと、
前記第3の着色光ビームをインテグレートするよう適合されている前記偏光ビームスプリッタとを有するカラープロジェクタ。 The color projector according to claim 1, wherein the optical integrator is
A first integrating light rod adapted to integrate the first colored light beam;
A second integrating light rod adapted to integrate the second colored light beam;
A color projector having said polarizing beam splitter adapted to integrate said third colored light beam.
第3の偏光ビームスプリッタと、
前記第1の偏光ビームスプリッタと前記第2の偏光ビームスプリッタとの間の光路内に配置される第1の光学的に透明な部材と、
前記第2の偏光ビームスプリッタと前記第3の偏光ビームスプリッタとの間の光路内に配置される第2の光学的に透明な部材とを更に有するカラープロジェクタ。 The color projector according to claim 9,
A third polarizing beam splitter;
A first optically transparent member disposed in an optical path between the first polarizing beam splitter and the second polarizing beam splitter;
A color projector further comprising a second optically transparent member disposed in an optical path between the second polarizing beam splitter and the third polarizing beam splitter.
第1、第2及び第3の着色光ビームを供給するステップと、
前記第1の着色光ビームをインテグレートし、前記第2の着色光ビームをインテグレートし、前記第3の着色光ビームをインテグレートするステップと、
インテグレートされた前記第1の光ビーム、インテグレートされた前記第2の光ビーム及びインテグレートされた前記第3の光ビームを変調して、対応する第1、第2及び第3の着色画像を生成するステップと、
前記第1、第2及び第3の着色画像を組み合わせて、合成カラー画像を形成するステップとを有する方法であって、
前記第1の着色光ビームをインテグレートし、前記第2の着色光ビームをインテグレートし、前記第3の着色光ビームをインテグレートするステップが、前記第1、第2及び第3の着色光ビームのうちの少なくとも1つを偏光ビームスプリッタに供給するステップを含む方法。 A method of projecting an image,
Providing first, second and third colored light beams;
Integrating the first colored light beam, integrating the second colored light beam, and integrating the third colored light beam;
The integrated first light beam, the integrated second light beam, and the integrated third light beam are modulated to produce corresponding first, second, and third colored images. Steps,
Combining the first, second and third colored images to form a composite color image, comprising:
Integrating the first colored light beam, integrating the second colored light beam, and integrating the third colored light beam includes the first, second, and third colored light beams. Providing at least one of the following to a polarizing beam splitter.
前記偏光ビームスプリッタから前記第3の着色光ビームを反射するステップと、
前記第3の着色光ビームを第1の4分の1波長板に通すステップと、
第1の鏡から前記第3の着色光ビームを反射するステップと、
前記第3の着色光ビームを前記第1の4分の1波長板に通して戻すステップと、
前記第3の着色光ビームを前記偏光ビームスプリッタに通すステップと、
前記第3の着色光ビームを第2の4分の1波長板に通すステップと、
第2の鏡によって前記第3の着色光ビームを反射するステップと、
前記第3の着色光ビームを前記第2の4分の1波長板に通して戻すステップと、
前記偏光ビームスプリッタによって第3の光変調器の方へ前記第3の着色光ビームを反射するステップとを有する方法。 17. The method of claim 16, wherein the steps of integrating the third colored light beam are in turn:
Reflecting the third colored light beam from the polarizing beam splitter;
Passing the third colored light beam through a first quarter wave plate;
Reflecting the third colored light beam from a first mirror;
Passing the third colored light beam back through the first quarter wave plate;
Passing the third colored light beam through the polarizing beam splitter;
Passing the third colored light beam through a second quarter wave plate;
Reflecting the third colored light beam by a second mirror;
Passing the third colored light beam back through the second quarter wave plate;
Reflecting the third colored light beam toward a third light modulator by the polarizing beam splitter.
14. The method of claim 13, wherein integrating the first colored light beam comprises supplying the first colored light beam to the first polarizing beam splitter, Integrating the colored light beam includes providing the second colored light beam to a second polarizing beam splitter, and integrating the third colored light beam includes the third colored light beam. Supplying to a third polarizing beam splitter.
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